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肌腱斷了?3D打印一個新的,可還行?

2024-03-20科學

中國青年報客戶端訊(中青報·中青網記者 王燁捷)近日,中國科學院上海矽酸鹽研究所吳成鐵研究員帶領的研究團隊,在免疫多細胞支架用於肌腱-骨修復領域取得重要進展。該團隊透過多細胞打印技術將矽酸錳納米顆粒與肌腱/骨相關細胞相結合,設計並構建了具有免疫調控功能的多細胞支架,用於肌腱和骨的一體化再生。該免疫調節支架不僅在體外展現出多樣性的生物活性,而且在多種肩袖損傷動物模型中實作了免疫調節、多組織一體化再生和運動功能恢復。

該研究成果近日發表在Science Advances期刊上,並申請發明專利一項。論文第一作者為上海矽酸鹽所碩士研究生杜琳和博士研究生吳金福,通訊作者為吳成鐵研究員。

受訪團隊供圖。

肌腱-骨界面的獨特結構可有效緩解應力集中,在人體運動功能中發揮著重要作用。當發生損傷時,由於生理結構復雜和再生能力差,臨床手術治療往往會導致界面處瘢痕組織形成,提高再次損傷機率。傳統的生物材料傾向於增強與肌腱-骨直接相關的生物功能,如成骨分化或肌腱分化,但損傷部位三維微環境,尤其是體內免疫細胞引發的炎癥反應,同樣至關重要。

根據研究經驗,開發出兼具多再生活性和免疫調節功能的組織工程支架對於肌腱-骨天然結構恢復至關重要。研究團隊結合多細胞3D打印技術與矽酸錳納米顆粒,構建了免疫多細胞支架,其中肌腱幹/祖細胞和骨髓間充質幹細胞以分層方式分布在支架中,實作了肌腱-骨界面的模擬。此外,多細胞支架在兔和大鼠的RCT模型中同時實作了免疫調節、界面微結構再生和運動功能恢復。此外,免疫多細胞支架能夠穩定釋放Mn離子刺激巨噬細胞分泌PGE2,從而增強多細胞的特異性分化。據悉,免疫多細胞支架的構建為軟硬組織界面的一體化再生提供了一種前景廣闊的新策略。

責任編輯:邱晨輝

來源:中國青年報客戶端